醫學|為什么30℃洗澡水有點涼,30℃的氣溫卻很熱?

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醫學|為什么30℃洗澡水有點涼,30℃的氣溫卻很熱?

你有沒有想過這樣一個問題:為什么30℃洗澡水有點涼 , 30℃的氣溫卻很熱?
因為 , 人通過皮膚感受冷暖 , 當皮膚溫度是33℃時 , 剛好能感受到寒冷 。
在30℃的空氣中 , 你的皮膚溫度是35.49℃ , 所以你會覺得熱 。
而在30℃的水中 , 你的皮膚溫度是30.39℃ 。 你不僅會覺得冷 , 而且比在空氣中冷很多 。

探討和計算過程:人體核心溫度 , 主要由大腦、肌肉 , 以及內臟產生 。 尤其是在靜息狀態下 , 內臟產生的熱量最多 , 達到56% , 又以肝臟為最 。
? 人體對溫度的感受 ?
人體核心部位的熱量 , 從內到外傳遞到外 , 會形成溫度梯度 。 所以皮膚溫度 , 會介于環境和核心溫度之間 。
而人體的溫度感受器 , 正是位于皮膚中 , 靠近表皮的位置:
當皮膚溫度低于13℃ , 超過50℃時 , 人體以痛覺為主;
在33~46℃的范圍內 , 只有溫覺;
溫度低于33℃時 , 冷覺感受器被激活 , 同時感受溫覺和冷覺 。

在30℃的氣溫下 , 人體皮膚溫度是多少度?當人在室內無風 , 處于靜息狀態時 , 機械功為零 , 所有的新陳代謝能量 , 全部轉化成熱量釋放出去:




  • M 是人體新陳代謝的總熱功率 ,Qres 是呼吸總散熱功率 , Qsk 是皮膚總散熱功率 。

? 人體熱功率 ?
直立狀態下 , 人體新陳代謝率為65?70W/m^2[1
。
根據許文生氏公式:
S(m^2)=0.0061×h(cm)+0.0128×m(kg)?0.1529
可得 , 170cm , 60kg的人類表面積為: 1.65m^2 。
我們再乘以代謝功率 , 就得到了靜立狀態下 , 人體新陳代謝總功率:
M=70×1.65×1.15=133W
也就比一個100W的燈泡功率高那么一點點 。

? 呼吸散熱 ?
呼吸散熱包括呼吸蒸發散熱 , 直接呼出和吸入的熱量差值 。
由于呼吸散熱的值相對不高 , 且這不是本篇討論的重點 , 不做深入討論 。
我直接給出呼吸散熱的計算結果:
Qres=0.03336M
也就是說 , 在30℃環境下 , 通過呼吸散掉的熱量為新陳代謝總功率的3.336% , 差不多正好是1/30 , 不到5W , 能點亮一盞小臺燈 。
剩下的29/30的熱量 , 都是通過皮膚散發的:
Qsk=128.56W

皮膚散熱 , 包括三個部分: